JP2019118342A - 多区画型栽培施設 - Google Patents
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Abstract
Description
したがって、栽培施設内の一地点のみで測定した環境情報に基づいて植物栽培装置の制御を行うと、その測定地点から離れた場所に定植された植物について、測定された生育環境と実際の生育環境とで乖離を生じ、好適に栽培するための制御が不十分となるので、その結果、同じ栽培施設において、栽培する植物の品質にばらつきが生じることとなる。
また、特許文献1に記載された灌水の供給方法及び灌水コントローラにおいては、複数の区画内に設置された複数のセンサ及び機器の位置関係を特定する手段がないので、複数の区画の生育環境を同期させたり、これらの区画をまたぐような範囲で生育環境を管理したりすることができなかった。
図1に示されるように、多区画型栽培施設1は、天井及び側壁が太陽光を透過可能に構成されており、栽培施設1の内部には、栽培用の敷地に複数の栽培植物4が植えられている。
図2に示されるように、栽培施設1内には、植物を栽培するための領域が小領域にブロック分けされて設けられており、それぞれの小領域にA1〜A16の番号が割り当てられている。また、植物の栽培環境を管理する単位として、栽培施設1内の領域を2x2に分割した栽培区画2が設定されており、それぞれにC1〜C4の番号が割り当てられている。したがって、栽培区画C1には、小領域A1〜A4が、栽培区画C2には、小領域A5〜A8が、栽培区画C3には、小領域A9〜A12が、栽培区画C4には、小領域A13〜A16が、それぞれ含まれている。
図3(a)に示されるように、炭酸ガス供給装置20は、圧縮空気貯蔵容器20aと、炭酸ガスボンベ20bと、気体用バルブユニット28とを備えており、気体用バルブユニット28には無線通信によりネットワークと接続可能な通信機28aが設けられている。
図4に示されるように、各栽培区画2には、太陽光によって発電する太陽光パネル14と、地面に設置された複数の小型送風機12と、栽培植物4の間に立設された支持柱47とがそれぞれ設けられている。支持柱47の側面には、センサ類を格納するセンサボックス45が取り付けられており、支持柱47の上部には、風向風力センサ48が取り付けられている。
センサボックス45の筐体の側面には、センサボックス45の内外を通気可能に連通する複数の通気孔45aが設けられており、これにより、センサボックス45筐体内に外気が導入されることにより、センサボックス45内に配設された炭酸ガス濃度センサ41及び温度・湿度センサ42は、炭酸ガス濃度、温度及び湿度を精度よく検出することができる。
図6に示されるように、中央制御装置30は中央通信部31を介してネットワークNWと接続されており、各栽培区画2(C1〜C4)において、センサユニット40はユニット通信部15を介してネットワークNWと接続され、小型送風機12、炭酸ガス供給装置20及び液体供給装置21はそれぞれの通信手段を介してネットワークNWと接続されている。また、換気窓3の開閉機構も、開閉機構に設けられた通信手段を介してネットワークNWと接続されている。ネットワークNWは、例えば、WAN(Wide Area Network)、専用通信網、VPN(Virtual Private
Network)、またはインターネット等によって構築されたものである。
ここで、中央制御装置30の記録装置の制御条件データベース38には、炭酸ガス供給に関して設定された制御条件が格納されているものとし、以下、炭酸ガス濃度のみが炭酸ガス供給のトリガーとなる制御条件のもとで行われる炭酸ガス供給制御につき説明を加える。
図15に示されるように、携帯情報端末60は、タッチパネル式の液晶画面を備えた携帯型の電子演算機器であり、ネットワークNWを介して中央制御装置30と通信可能に構成されている。携帯情報端末60は、通信により中央制御装置30の記録装置に記録されている各データベース、すなわち、区画情報データベース33、センサ情報データベース34、機器情報データベース35、環境情報データベース36、栽培植物データベース37、制御条件データベース38から任意の情報を取得でき、取得した情報は、画面タッチ操作により画面上に表示されるように構成されている。
2 栽培区画
3 換気窓
4 栽培植物
11 吊下部材
12 小型送風機
13 電源ケーブル
13a 電源ソケット
13b 配線
13c 配線
14 太陽光パネル
14a アーム
15 ユニット通信部
17 ユニット制御部
20 炭酸ガス供給装置
20a 圧縮空気貯蔵容器
20b 炭酸ガスボンベ
21 液体供給装置
21a 貯水タンク
21b 液肥貯蔵容器
22 炭酸ガス供給管
23 液体供給管
24 炭酸ガス散布管
25 液体散布管
28 気体用バルブユニット
28a 通信機
29 液体用バルブユニット
29a 通信機
30 中央制御装置
30a 記録装置
31 中央通信部
32 情報端末
33 区画情報データベース
34 センサ情報データベース
35 機器情報データベース
36 環境情報データベース
37 栽培植物データベース
38 制御条件データベース
40 センサユニット
41 炭酸ガス濃度センサ
42 温度・湿度センサ
43 日照度センサ
44 土壌環境センサ
44a プローブ部
45 センサボックス
45a 通気孔
46 基板
46a 配線
47 支持柱
48 風向風力センサ
60 携帯情報端末
NW ネットワーク
Claims (7)
- 栽培施設内に複数の栽培区画が設けられた多区画型栽培施設において、
前記栽培区画ごとに栽培植物が植えられており、
複数の前記栽培区画には、前記栽培植物に炭酸ガスを供給する炭酸ガス供給装置と、炭酸ガス濃度を測定する炭酸ガス濃度センサとが、前記複数の栽培区画ごとに配設され、
前記栽培施設に設置された機器を制御する中央制御装置が設けられ、
前記中央制御装置は、前記炭酸ガス濃度センサから複数の前記栽培区画ごとの炭酸ガス濃度の測定値を取得して、炭酸ガス濃度が所定の閾値を下回った栽培区画に対して炭酸ガスを供給するよう前記炭酸ガス供給装置を制御することを特徴とする多区画型栽培施設。 - 前記炭酸ガス供給装置が、前記栽培植物の葉群の下方位置から炭酸ガスを供給するように構成され、
複数の前記栽培区画のそれぞれの地面上に、複数の小型送風機が、前記栽培植物の下方であって、前記炭酸ガス供給装置から炭酸ガスが供給される位置の直下に位置するように配設され、
前記中央制御装置が、前記栽培区画ごとに、複数の前記小型送風機を、上方に向けて風を送るように駆動させることを特徴とする請求項1に記載の多区画型栽培施設。 - 複数の前記栽培区画には、それぞれ、前記栽培植物の根元に水または養液を供給する液体供給装置と、前記栽培区画の土壌中の水分量および養分量を測定する土壌環境センサとが配設され、
前記中央制御装置が、前記土壌環境センサから複数の前記栽培区画ごとの土壌中の水分量および養分量の測定値を取得して、
水分量のみが所定の閾値を下回った栽培区画の土壌には水を供給し、水分量が所定の閾値を下回り、かつ、養分量が所定の閾値を下回った栽培区画の土壌には養液を供給するよう前記液体供給装置を制御することを特徴とする請求項1又は2に記載の多区画型栽培施設。 - 前記栽培施設は、天井又は側面に、開閉可能で、開度を調節可能な換気窓が複数設けられており、複数の前記栽培区画には、それぞれ、温度および湿度を測定する温度・湿度センサを備え、
前記中央制御装置は、前記温度・湿度センサから前記栽培区画ごとの温度および湿度の測定値を取得して、
栽培施設全体の温度および湿度が所定の範囲にとどまるように前記換気窓の開度を調節するように構成されていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の多区画型栽培施設。 - 前記中央制御装置は、前記栽培施設における前記栽培区画の領域を特定する情報と、前記栽培施設に設置されたセンサの種類及び位置情報と、前記中央制御装置が制御可能な機器の種類及び位置情報と、前記栽培施設に設置されたセンサにより測定された前記栽培施設内の環境情報と、前記中央制御装置が制御可能な機器の制御の内容とを、それぞれ記録した記録装置を備え、
前記記録装置と情報のやり取りが可能な情報端末を備え、
前記情報端末は、前記中央制御装置の記録装置に記録された情報を表示することができるとともに、前記中央制御装置が制御可能な機器の制御の内容を設定することができるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の多区画型栽培施設。 - 前記栽培施設に設置された複数のセンサは、それぞれを一意に特定するためのセンサ識別情報を備え、
前記記録装置には、前記センサ識別情報ごとに、センサの種類および位置情報が記録されており、
前記中央制御装置は、所定の通信手段により通信したセンサから、前記センサ識別情報を取得し、取得したセンサ識別情報と前記記録装置に記録されたセンサ識別情報と照合して、通信したセンサを一意に特定することができるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の多区画型栽培施設。 - 前記中央制御装置が制御可能な複数の機器は、それぞれを一意に特定するための機器識別情報を備え、
前記記録装置には、前記機器識別情報ごとに、機器の種類および位置情報が記録されており、
前記中央制御装置は、所定の通信手段により通信した機器から、前記機器識別情報を取得し、取得した機器識別情報と前記記録装置に記録された機器識別情報と照合して、通信した機器を一意に特定することができるように構成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載の多区画型栽培施設。
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